新能源汽车行业热管理系统行业专题报告:“三电”之外的新蓝海-180504_11页__907kb
报告摘要
新能源汽车热管理系统行业专题报告总结
核心内容
新能源汽车的热管理系统相较于传统汽车具有更高的技术要求和更大的市场价值。随着新能源汽车的普及,热管理系统的重要性不断提升,成为影响整车性能和安全的关键因素。热管理系统主要涵盖动力电池热管理与汽车空调系统,其中动力电池热管理是新增需求,而空调制热系统则因无法利用发动机余热而需独立解决方案。
主要观点
- 热管理系统价值提升:新能源汽车热管理系统整体价值远高于传统汽车,预计2020年市场空间超过130亿元,未来将随新能源汽车产销量增长而扩大。
- 动力电池热管理:电池对温度要求严格,液冷系统已成为主流,相关组件如电子膨胀阀、多通路阀、电子水泵、低温散热器等需求增加。
- 空调系统热管理:新能源汽车空调制热系统需使用PTC加热器或热泵系统,热泵系统因高能效成为发展方向,有助于提升行驶里程。
- 投资建议:建议关注在新能源汽车热管理领域布局完善或具备较强技术优势的公司,如银轮股份、三花智控、中鼎股份、松芝股份、奥特佳等。
- 风险提示:包括行业政策变化、汽车销售不及预期、行业竞争加剧等。
新能源汽车热管理系统重点领域
1.1 动力电池热管理
- 重要性:动力电池需要精确的温度控制,以保证效率和安全。
- 问题:温度过高或过低、电池组温度不一致均会影响性能和寿命。
- 解决方案:电池热管理包括冷却、加热及温度均匀性控制。
1.2 空调系统热管理
- 差异:新能源汽车无法利用发动机余热,空调制热系统需独立热源。
- 技术趋势:热泵系统因高能效成为发展方向,有助于提升续航里程。
动力电池热管理技术分析
2.1 温度对电池性能的影响
- 日历寿命:电池温度越高,寿命越短。在23℃时,剩余容量衰减至80%需6238天,而在55℃时仅需272天。
- 循环寿命:在25℃时,输出容量为300kWh;在35℃时,输出容量仅为163kWh。
- 低温影响:电池温度低于0℃时,充电易引发内部析锂,导致短路。
2.2 三元电池与磷酸铁锂电池性能对比
- 能量密度:三元电池理论能量密度为278mAh/g,实际为155-165mAh/g;磷酸铁锂电池理论能量密度为170mAh/g,实际为130-140mAh/g。
- 适用温度:三元电池适用温度为-20℃~55℃,磷酸铁锂电池为-20℃~75℃。
- 稳定性:三元电池稳定性相对较差,磷酸铁锂电池更稳定。
2.3 不同冷却方式的优劣势
| 项目 | 主动式风冷 | 主动式液冷 | 直冷 | 相变材料冷却 |
|---|---|---|---|---|
| 冷却介质 | 空气 | 液体 | 液体 | 相变材料 |
| 接触方式 | 直接 | 间接 | 间接 | 直接 |
| 冷却方式 | 主动式 | 主动式 | 主动式 | 被动式 |
| 设计 | 简单 | 复杂 | 复杂 | 简单 |
| 传热效率 | 较低 | 较高 | 较高 | 理论上较高 |
| 成本 | 中等 | 较高 | 较高 | 较低 |
| 维护难度 | 中 | 高 | 高 | 低 |
| 温度下降 | 低 | 高 | 高 | 高 |
| 温度均匀性 | 非均匀 | 均匀 | 均匀 | 均匀 |
| 装配难易程度 | 简单 | 困难 | 困难 | 简单 |
| 技术成熟度 | 已广泛使用 | 已商用 | 已商用 | 不成熟 |
| 是否依赖空调系统 | 是 | 是 | 是 | 否 |
2.4 主流冷却方式:液冷系统
- 应用现状:液冷系统在新能源乘用车中逐步成为主流。
- 代表车型:特斯拉Model S、通用Volt、上汽、吉利、江淮等部分新能源车型。
- 技术优势:液冷系统具有较高的温度控制效率和均匀性,但技术复杂、成本较高。
空调系统热管理发展趋势
3.1 热泵系统替代PTC加热器
- 优势:热泵系统制热效率高于PTC加热器,有助于提升新能源汽车续航里程。
- 应用案例:大众e-Golf、宝马i3、雷诺Zoe、日产Leaf等车型已采用热泵系统。
- 技术进展:博世智能热管理技术可提升冬季续航里程25%;电装热泵系统1kW电力可产生3kW制冷和2kW制热效果。
3.2 国内热泵系统布局
- 松芝股份:已完成第一代热泵空调开发,第二代方案正在进行试验,与上海大众、上海交大等开展联合研发。
- 奥特佳:具备国际领先的热泵压缩机技术。
- 三花智控:布局热泵系统,相关产品包括冷媒阀、分离器等。
专业热管理公司优势
- 市场地位:专业热管理系统或部件供应商在新能源汽车供应体系中具有优势地位。
- 主要企业:
- 银轮股份:提供高低温水箱、Chiller、电池冷却板等产品,客户包括宁德时代、吉利、广汽、比亚迪等。
- 三花智控:提供电子膨胀阀、电子水泵、冷却板等产品,技术领先,客户包括吉利、上汽、比亚迪等。
- 中鼎股份:通过并购TFH进入电池热管理领域,技术国际领先。
- 松芝股份:提供电池冷却器、液冷散热带等,客户包括江淮、东南、奇点汽车等。
- 奥特佳:提供电池包冷却系统,客户包括比亚迪、北汽新能源、大众等。
投资建议
- 关注重点:具备完善布局和较强技术优势的热管理系统或部件供应商。
- 推荐公司:银轮股份、三花智控、中鼎股份、松芝股份、奥特佳等。
风险提示
- 政策风险:行业政策可能发生变化,影响市场需求。
- 销售风险:新能源汽车销量可能不及预期。
- 竞争风险:行业竞争加剧,可能影响企业盈利能力。
分析师承诺与免责条款
- 分析师承诺:黄涵虚以独立、客观的态度出具报告,与具体推荐意见无利益关联。
- 免责条款:报告信息来源于公开资料,不保证其准确性或完整性,不构成买卖建议,公司不承担相关损失责任。
投资评级体系
- 股票投资评级:根据股价表现与沪深300指数比较,分为增持、谨慎增持、中性、减持。
- 行业投资评级:根据行业基本面与指数表现,分为增持、中性、减持。
总结
新能源汽车热管理系统行业前景广阔,随着新能源汽车产销量的上升,市场需求将不断扩大。动力电池热管理与空调系统热管理是两大核心领域,其中液冷系统和热泵系统因高效、安全等优势成为主流发展方向。具备技术优势和市场布局的热管理系统供应商有望在行业中占据有利地位。投资者应关注相关企业的发展动态,并注意行业政策变化、销售预期及竞争加剧等潜在风险。
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